GLUCOLISIS

Karen Paola Sánchez Obregón

La glucolisis es una vía que permite obtener ATP de las células.

La glucolisis es una vía catabólica a través de la cual tanto las células animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas de glúcidos y obtienen energía.

9 reacciones enzimáticas que ocurren en el citoplasma y permiten la transformación de una molécula de glucosa a dos moléculas de piruvato.

La degradación hasta piruvato es parte del proceso catabólico o de degradación de los glúcidos porque estas moléculas pueden continuar oxidándose y entregando energía a la célula.

PRIMERA FASE

ATP ADP+PGluco

saGlucosa-

6-PFructosa-

6-PFructosa-1-6-

di-P

triosas C3 Dihidroxicetona

-3-PGliceraldehido-3-P

Piruvato

2 NAD4 ADP+P

4 ATP

2 NAD H2energía útil

23 C

SEGUNDA FASE

Conjunto de reacciones

FASE 1 / GASTO DE ENERGIAREACCION 1 La glucosa, se fosforila y rinde glucosa 6P (G6P), una molécula

con mayor energía. Enzima responsable de la reacción: una quinasa (hexoquinasa) Acción: consume una molécula de ATP y libera ADP. También fosforila

otras hexosas como fructuosa, galactosa y manosa.

Resultado irreversible, (los productos G6P y ADP no liberan los reactivos Glucosa y ATP).

Ventajas: la G6P es más reactiva que la glucosa y a diferencia de ésta no atraviesa la membrana celular porque no tiene transportador = de esta forma se evita la pérdida de un sustrato energético para la célula

REACCION 2 La G6P se isomerisa a fructosa-6-

fosfato (F6P) por acción de una isomerasa.

Resultado: se facilita la isomerización de estas hexosas en los dos sentidos: de F6P a G6P o de F6P a G6P.

Reacción reversible.

REACCION 3 Consiste en la fosforilación de la F6P en el

C1, que rinde fructosa 1,6-bifosfato (F1-6P). Resultado: Catalizada por otra quinasa, la

fosfofructoquinasa (FFQ), se consume ATP. Esta enzima merece especial atención porque, participa en la regulación de la glucólisis.

Reacción irreversible.Esta y la primera constituyen pasos importantes porque son los puntos de control de la glucólisis.

REACCION 4 En esta reacción la F1-6P se rompe

en 2 moléculas de 3 carbonos (triosas): la dihidroxiacetona 3-fosfato (D3P) y gliceraldehído 3-fosfato (GA3P)

Esto mediante una reacción reversible catalizada por una liasa (aldolasa).

REACCION 5 El GA3P sigue los pasos de la glucólisis, la otra triosa

generada, D3P, por isomerización produce otra molécula de GA3P.

La reacción es reversible, y está catalizada por una isomerasa.

Ultimo paso de esta fase de gasto de energía, en la que se consumen 2 ATP.Sin embargo, en la segunda etapa, el GA3P se transforma en una molécula de alta energía, a partir de la cual se obtendrá el beneficio final de 4 moléculas de ATP.

Consiste en la oxidación del GA3P e incorporación de un fosfato a la molécula, de manera que se genera un compuesto con mayor energía.

Este paso en realidad implica dos reacciones. Quien actúa?: una deshidrogenasa que utiliza NAD+ y se

genera NADH.H.

Es necesario re oxidar este cofactor para que ocurra esta reacción, de no ser así la glucolisis se interrumpiría porque la enzima no tendría el cofactor oxidado para aceptar los hidrógenos.Hay dos formas: fermentativas o lanzaderas (aerobias).

FASE 2 / OBTENCION DE ENERGIAREACCION 6

REACCION 7 Acción: En este paso el grupo fosfato del 1,3-bifosfoglicerato

se transfiere a una molécula de ADP por una quinasa. Resultado: la primera molécula de ATP de la vía. Esta manera de obtener ATP, en la que no participa la cadena

respiratoria, se denomina fosforilación a nivel de sustrato.

Como la glucosa se transformó en 2 moléculas de GA3P se sintetizan un total de 2 ATP en este paso.

Las reacciones 6 y 7 de la glucólisis corresponden a un caso de acoplamiento, donde una reacción energéticamente desfavorable (6) es seguida por una reacción muy favorable energéticamente (7) que induce a que ocurra la primera

REACCION 8

Dos reacciones sucesivas: isomerización del 3-fosfoglicerato a 2-

fosfoglicerato y la otra la transformación del 2-

fosfoglicerato en fosfoenolpiruvato (PEP), por acción de la enolasa.

REACCION 9 En la última reacción, irreversible. Accion: se desfosforila el PEP. Mediante: catalizacion del PEP por una

quinasa (piruvato quinasa) Resultado: se obtiene piruvato y ATP.

se fosforila el ADP a ATP independientemente de la cadena respiratoria.

dato

El oxígeno no es necesario en ninguna reacción de la glucólisis; la vía ocurre en células aerobias y fermentativas.

RENDIMIENTO ENERGETICO DE LA GLUCOLISIS

--Es diferente según si la célula es fermentativa o aerobia FERMENTATIVA

-A partir de una hexosa se generan 2ATP por cada triosa, dado que ocurren 2 fosforilaciones a nivel de sustrato. -Como a partir de una hexosa se forman 2 triosas se producen 4 ATP. - A su vez, se consumen 2 ATP desde la hexosa no fosforilada hasta fructosa 1,6P, de manera que el balance neto es de 2 ATP/hexosa.

AEROBIA-A partir de una hexosa se generan, igual que en células fermentativas 4 ATP por fosforilaciones a nivel de sustrato. -En células aerobias el NADH.H que se genera en la glucólisis se re oxida y genera glicerol 3-P y genera 2 ATP por triosa.-Como se producen 2 triosas por cada hexosa, se generan 4 ATP/hexosa por lanzadera de glicerol 3-P. -En resumen se generan 4 ATP (fosforilación a nivel de sustrato) + 4 ATP (lanzadera) = 8 ATP/ hexosa. Como se consumen 2 ATP para producir la fructosa 1,6P el balance neto son 6 ATP/hexosa.

QUE PASA CON EL PIRUVATO?Tiene diferentes destinos: ORGANISMOS AEROBICOS:

el piruvato seguirá oxidándose en el ciclo de Krebs, donde se generan intermediarios de cadena respiratoria reducidos, como NADH.H y FADH2. El poder reductor generará H2O y parte de la energía liberada ATP.

ORGANISMOS FERMENTATIVOScomo algunas levaduras, a partir del piruvato tiene lugar la fermentación, y se generan diferentes moléculas como el lactato, etanol, etc.

CELULAS MUSCULARES (son aerobias)El piruvato deriva al ciclo de Krebs. Sin embargo, cuando el oxígeno no es suficiente en ese tejido por determinadas razones fisiológicas, puede haber en el músculo fermentación láctica.

PUNTOS DE CONTROL DE LA GLUCOLISIS

Tiene dos puntos de control:

regulada básicamente a través de dos enzimas: la fosfofructoquinasa (reacción 3) y la piruvato quinasa (reacción 9).

Como actuan:- Fosfofructoquinasa: si la cantidad de ATP celular es alta se inhibe, mientras que si la cantidad de ATP cae aumenta la cantidad de ADP y AMP se activa.

QUE OCURRE CUANDO LA RELACION ATP/ADP ES ALTA??La glucosa se sintetiza por medio de la glucogénesis La glucogénesis corresponde a la vía anabólica que

permite la síntesis de glucosa a partir de moléculas no glucídicas como el lactato, piruvato, glicerol, así como algunos aminoácidos e intermediarios del ciclo de Krebs.

Esta vía ocurre en algunos órganos como el hígado y el riñón.

Diferencia: en ella se evitan o saltean las reacciones irreversibles de la glucólisis: piruvato a PEP, fructosa 1,6 P a fructosa y glucosa 6P a glucosa.

Para que estas reacciones tengan lugar la relación ATP/ADP debe ser alta, de manera que la FFQ estará modulada negativamente y la piruvato carboxilasa positivamente.

APOYOSLinks de videos http://www.youtube.com/watch?

v=mmACA_eVLTE&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=x-

stLxqPt6E&NR=1 http://www.youtube.com/watch?

v=YoM4y1PGBrM

BIBLIOGRAFIA Mathews van Holde. Bioquímica, Editorial

Mc Graw Hill – Interamericana 1999. Nelson y Cox, Lenhinger principios de

bioquímica. Editorial Omega. Ediciones varias.

http://iescarin.educa.aragon.es